С физическим явлением, впоследствии названным "давление", человек столкнулся еще в глубокой древности.Наш наблюдатетельный предок заметил, что спать на мягких листьях приятнее, чем на твердых камнях, и протыкать шкуру острой иглой сподручнее, нежели тупой. Когда выпадал глубокий снег, ходить становилось трудно, но наш пращур обратил внимание, что при увеличении площади опоры можно распределить вес на большую поверхность и в снег проваливаешься меньше. Так были изобретены "снегоступы" - прообраз лыж. Они походили на современную ракетку для тенниса, только без рукоятки.
XVII век - время не только мушкетеров и дуэлянтов. (Между прочим, чтобы смягчить силу удара учебной рапиры, на ее конец надевали "мушку", как бы рассеивающую усилие по большей поверхности.) В этот период ученые усиленно изучают многие физические явления - и в том числе давление.
В 1644 году ученик Г. Галилея Э. Торричелли (1608-1647) доказал, что воздух оказывает давление на все сущее на Земле, и определил величину этого давления - примерно 1 кг/см2. Он же изобрел ртутный барометр. В 1650 году бургомистр города Магдебурга Отто фон Герике (1602-1686) сконструировал воздушный насос и показал всем силу воздействия атмосферы при помощи известного опыта с так называемыми магдебургскими полушариями. Великий французский ученый Блез Паскаль (1623 - 1662) открыл один из основных законов гидростатики, утверждающий, что давление, производимое на поверхность жидкости внешними силами, передается ею во все стороны одинаково. На этом принципе основано устройство гидравлического пресса.
В честь Б. Паскаля единица измерения давления и механического напряжения в Международной системе единиц называется паскаль (обозначается Па). Именно в этих единицах указаны значения различных давлений на рисунке.
Давление, вызываемое силой 1 ньютон, равномерно распределенное по поверхности площадью в 1 квадратный метр, - это 1 паскаль (1 Па = 1 Н/м2). С другими единицами давления паскаль связан следующими соотношениями: 1 Па = 10 дин/см2= 0,102 кгс/м2 =,10-5 бар = 7,50 10-3 мм рт. ст.= 0,102 мм вод. ст. Или такими, более привычными для нас равенствами: 1 бар = 750 мм рт. ст. =1,02 кгс/см2 =105 Па. Один паскаль - небольшое давление. Оно примерно равно силе, с которой гирька в 10 мг действует на 1 см2.
На каждый квадратный сантиметр поверхности Земли атмосфера давит с силой приблизительно 10 ньютонов, так же, как гиря массой 1 килограмм. Поверхность человеческого тела в среднем составляет 1,6 м2, и, следовательно, на каждого из нас все время действует "груз" в 16 тонн. Помните, у И. Ильфа и Е. Петрова в "Золотом теленке" Остап Бендер жалуется: "На каждого человека давит столб воздуха силою в двести четырнадцать кило! Давят круглые сутки, в особенности по ночам. Я плохо сплю". Что сказал бы бедный Остап, знай он, что это давление в 80 раз больше!
На рисунке показано, какие разные величины давления могут встречаться в природе и в технике: от самого большого - вцентре взрыва водородной бомбы до самого маленького - атмосферного давления на высоте 800 км. Для того чтобы изобразить все это многообразие на одном рисунке, применена логарифмическая шкала - два соседних деления отличаются по величине в 10 раз. Рассматривая рисунок, вы узнаете, какое давление в центре Земли, как давит шина автомобиля на дорогу и солнечный свет на площадку, расположенную перпендикулярно лучу, с какой силой входит жало осы в тело человека и долото буровой установки в грунт. На рисунке вы найдете много интересных сведений для сопоставления и размышления.